اجزاي دستگاه عبارت اند از: شاسي، الكتروموتور، اينورتر، واحد انتقال توان، واحد ايجاد فشار، سازوكار فيلتراسيون، سازوكار تنظيم فشار، مخزن، جداساز نهايي و آب بندها. توان مورد نياز براي عمل له كردن، توسط الكتروموتور تامين مي گردد. پارامتر اصلي تعيين كننده مقدار توان مورد نياز، نيروي لازم براي له كردن ژل در دستگاه فيلتراسيون مي باشد. سازوكار فشار دهنده نيز بصورت هليس 2 رديفه با گام هاي 12cm مي باشد و به طول 89cm كه قابليت فشار تا bar 10 را دارد. در حاشيه هليس از يك استوانه فيلتراسيوني استفاده شده است كه داراي سوراخهايي با µm 700 مي باشد. طول اين استوانه cm 50 مي باشد و ژل تحت فشار بعد از ورودي توسط هليس طراحي و ساخته شده به جلو رانده شده و مواد هدف توسط اين استوانه فيلتر شده و به درون استوانه اي با جنس استيل ارسال مي گردد و در نهايت با استفاده از شير نصب شده به درون مخزن استيلي 100 ليتري هدايت مي گردد. خروجي دستگاه با استفاده از فنر نصب شده bar 10 را حفظ مي كند و بعد از خروج مواد هدف از فيلتر استوانه اي تفاله هاي باقي مانده از محل اين خروجي خارج مي گردند. يكي از اصلي ترين نيازهايي كه صنايع مختلف نيازمند آن هستند ژل استحصال شده نياز به فيلتر و هموژن سازي دارند كه توسط اين دستگاه اين مهم با خروجي حدود 250 kg در ساعت انجام مي گيرد.

در اكثر گاوداريهاي صنعتي، برداشت و جمع آوري كود به صورت مايع و يا دوغاب انجام ميشود. دوغاب كودهاي گاوي در صورت ذخيره سازي نامناسب مانند دپو كردن آن در كنار واحد دامي، ميتواند مشكلات زيست محيطي بسياري از قبيل نشت شيرابه هاي كود به زمين و آلودگي منابع آب، انتشار گازهاي متان و دي اكسيد كربن در جو، توليد بوي آزار دهنده و مگس ايجاد كند. افزون بر اين، هزينه كارگري بالايي براي حمل و نقل كودهاي دوغابي لازم است. يكي از روشهاي مناسب مديريت كودهاي دوغابي، جداسازي بخش جامد و مايع است. در اين اختراع يك جداساز مارپيج – فشاري با ظرفيت حجمي 14m^3 در روز براي جداسازي كودهاي دامي طراحي و ساخته شده است. اين دستگاه شامل يك غربال استوانه اي سوراخ دار دو سايزه و يك مارپيچ چرخان است كه حدود 25 تا 70% از مواد لجن مانند را در داخل غربال نگه ميدارد. مهمترين قسمت دستگاه مارپيچ آن با مشخصات هندسي نسبت طول به قطر (5/4=L/D)، قطر مارپيچ (mm 160)، سرعت دوراني (rpm 30)، زاويه هليس (14 درجه) و ارتفاع باله ها (mm40) است. مجموعه غربال در اين دستگاه براي آبگيري موثر و جلوگيري از انسداد دو تكه (بخش اول با سوراخهاي mm 1 و بخش دوم با سوراخهاي mm 2) ساخته شده است. اين دستگاه مجهز به يك مكانيزم تنظيم و كنترل فشار يكنواخت براي جداسازي ميباشد كه با تغيير در غلظت كود ورودي هم فشار را يكنواخت نگه ميدارد.

اختراع حاضر يك روش غيرمخرب را براي اندازه‎گيري رنگ عسل در مقياس Pfund و در سه فضاي رنگ RGB،HSV، و L*a*b* ارائه مي‎كند. همچنين اين دستگاه مي‎تواند ميزان خاكستر، مقدار كل فنول‎ها و فعاليت ضداكسايشي هر نمونه عسل مورد آزمايش را، تعيين كند. در اين روش از نمونه‎هاي عسل در يك محيط نورپردازي شده مشخص تصوير گرفته مي‎شود و پس از پردازش مقدار RGB تصوير به فضاهاي رنگي ديگر تبديل مي‎شود. مقدار RGB به mm Pfund نيز تبديل مي‎شود. تبديل به L*a*b* و مقدار mm Pfund با استفاده از يك شبكه عصبي مصنوعي كه از قبل بر اين اساس آموزش ديده و به‎عنوان بهترين شبكه انتخاب شده است، انجام مي‎شود. بدين ترتيب رنگ عسل بصورت كمي اندازه‎گيري مي‎شود. همچنين رنگ عسل بصورت كيفي نيز توصيف مي‎شود. براي اندازه‎گيري ميزان خاكستر و همچنين مقدار كل فنول‎ها و فعاليت ضداكسايشي هر نمونه عسل، از تصوير هر نمونه عسل 15 پارامتر رنگ استخراج مي‎شود و با انجام شبيه‎سازي توسط يك شبكه عصبي مصنوعي از قبل آموزش ديده، ‎مقدار اين سه پارامتر تعيين مي‎شود.

سامانه گرمايش خورشيدي با استفاده از عدسي فرسنل خطي براي تأمين بخشي از انرژي گرمايشي مورد نياز گلخانه طراحي و ساخته شده است. با توجه به اين كه در حال حاضر قسمت اعظم انرژي مصرف شده در گلخانه هاي ايران با سيستم هاي گرمايشي است كه سوخت‌هاي فسيلي مصرف مي كنند، لذا جايگزين كردن درصدي از اين انرژي با انرژي هاي تجديدپذير مي تواند علاوه بر حفظ محيط زيست، مصرف سوخت هاي فسيلي را كاهش دهد. به همين دليل يك سامانه گرمايش خورشيدي مجهز به عدسي فرسنل خطي و واحد ذخيره حرارت براي تأمين بخشي از گرماي مورد نياز گلخانه، طراحي و ساخته شد. يك واحد ردياب خورشيدي نيز براي سامانه طراحي و ساخته شد تا در طول روز عدسي را در راستاي خورشيد نگاه دارد و در پايان روز، سامانه را به صورت خودكار به وضعيت صبحگاهي بازگرداند. براي ذخيره آب گرم و مصرف آن در شب و ساعات ابري، يك مخزن ذخيره فلزي ساخته و با پوشش الاستومريك عايق‌بندي گرديد. در درون مخزن لوله هاي مسي حاوي پارافين گرانوله به عنوان ماده تغيير فاز دهنده قرارداده شد.

با توجه به افزايش جمعيت، محدوديت هاي سطح زير كشت و بحران كم آبي، كاهش ضايعات محصول برنج از اهميت ويژه اي برخوردار است. قيمت برنج شكسته، كمتر از نصف قيمت برنج سالم مي باشد، لذا اين موضوع از ديدگاه اقتصادي اهميت زيادي دارد. در كارگاه هاي شاليكوبي تعيين ميزان شكستگي برنج و پوست كني شلتوك، كار دشوار و زمان بري است و معمولاً به صورت مشاهده اي انجام مي شود. به كارگيري فناوري هاي نوين، همچون ماشين بينايي، ميتواند راه كاري دقيق و سريع در تعيين خصوصيات كيفي محصولات كشاورزي باشد. هدف از اين اختراع، ساخت سامانه ماشين بينايي به منظور تعيين درصد شكستگي برنج و پوست كني شلتوك بوده است. سامانه ماشين بينايي داراي سه بخش اصلي محفظه تصويربرداري، دوربين ديجيتال، رايانه و نرم افزار پردازش تصوير مي باشد. الگوريتم پردازش تصوير براي تعيين درصد شكستگي برنج و پوست كني شلتوك، با به كارگيري نرم افزار متلب در دو فضا تهيه و كد نويسي شده است. دستگاه تك دانه ساز شامل يك جعبه فلزي، يك موتور با فن مكشي به همراه ديمر و يك لوله انعطاف پذير مي باشد. سامانه ماشين بينايي و دستگاه تك دانه ساز به همراه برد الكترونيكي و اتصالات مربوطه، در يك شاسي تعبيه گرديد. نتايج ارزيابي اين سامانه نشان داد كه ميانگين دقت الگوريتم در محاسبه ميزان شكستگي برنج و درصد پوست كني شلتوك، به ترتيب برابر با 93/72 % و 99/16 % است.

هم اكنون كنترل مرحله¬ي غوطه¬وري فرآيند نيم¬جوش كردن به صورت دستي مي¬باشد، در روش دستي كاربر طي غوطه¬وري ميزان رطوبت شلتوك را دستي اندازه¬گيري كرده و هر وقت ميزان رطوبت شلتوك به 35% بر پايه¬ي تر برسد، زمان اتمام فرآيند غوطه¬وري رسيده است و نمونه¬ها از اين مرحله وارد مرحله¬ي بعدي مي¬گردد. در اين روش، اندازه¬گيري رطوبت به دليل وجود گراديان رطوبت در شلتوك، دقيق نيست. بنابراين ممكن است غوطه¬وري به طور كامل صورت نگيرد و يا نمونه¬ها بيش از حد غوطه¬ور گردد. در هر دو صورت افت ارزش اقتصادي محصول نهايي (برنج نيم-جوش) را خواهيم داشت. براي رفع مشكل مذكور، براي تشخيص زمان انتهايي مرحله¬ي غوطه¬وري، در اين طرح تصميم بر اين گرفته شده است مقدار هدايت الكتريكي آب شلتوك در زمان¬هاي مختلف غوطه¬وري به صورت بي¬درنگ اندازه¬گيري گردد و هر وقت مقدار هدايت الكتريكي به حد معيني رسيد آنگاه مقدار ژلاتينه شدن نشاسته برنج به مقدار مشخصي خواهد رسيد و در نتيجه دستور خاموش شدن سامانه صادر خواهد شد. به عبارت ديگر اين سامانه قادر خواهد بود كه زمان انتهايي مرحله¬ي غوطه¬وري را تشخيص دهد.

سمپاش باغي تيمار متغير با سامانه مكاترونيك تشخيص هدف به منظور بررسي مزاياي عمليات انتخابي و به-كارگيري سامانه تشخيص هدف توسط حسگرهاي فراصوتي طراحي گرديد. لذا بدين منظور، تغييراتي در ساختار يك سمپاش باغي پشت تراكتوري ايجاد شد. همچنين يك سامانه كنترل الكترونيكي با قابليت تشخيص و برآورد ابعاد توده درخت به منظور تنظيم دبي خروجي طراحي گرديد. در اين سامانه از سه حسگر فاصله¬ياب فراصوتي در سه ارتفاع مختلف براي برآورد فاصله تا هدف استفاده شد. عملكرد حسگرها و تعيين فاصله عمودي آن¬ها توسط آزمون¬هاي ميداني و آزمايشگاهي بررسي گرديد. سيگنال دريافتي از حسگرها (بر حسب ولتاژ)، به همراه اطلاعات دريافتي از چرخش¬سنج مبناي پردازش الگوريتم تهيه شده در ميكروكنترلر قرار گرفت. ولتاژ خروجي ميكروكنترلر براي تنظيم دبي محلول متناسب با ساختار گياه استفاده شد. عمل تنظيم دبي با كمك سه عدد سروموتور نصب شده روي شيرها انجام شد. در نهايت، عملكرد سامانه سمپاش پيشنهادي در مقايسه با سمپاش مرسوم مورد بررسي قرار گرفت. بررسي ناحيه ديد حسگرهاي فراصوتي USS3 براي اجسام با سطوح تخت و انحنادار بيانگر تاثير شكل جسم هدف و موقعيت قرارگيري آن بر قدرت شناسايي حسگر بود. همچنين نتايج بررسي حسگرها خطاي ميانگين براي اندازه¬گيري فاصله با جسم هدف را توسط حسگر فراصوتي در شرايط آزمايشگاه 64/0 سانتي¬متر و در باغ 19/3 سانتي¬متر نشان داد. قرار گرفتن حسگرهاي مجاور در فاصله عمودي 30 و 60 سانتي¬متري، به ترتيب باعث ايجاد خطاي ميانگين به مقدار 65/14 و 73/6 سانتي¬متر به دليل ايجاد اثر تداخل گرديد. براي پيش¬بيني حجم بخش¬هاي مختلف درخت با ورودي ابعاد درخت، شبكه عصبي MLP، با الگوريتم¬ پس¬انتشار خطا از نوع كاهش گراديان، تابع فعال¬سازي تانژانت سيگموئيد و توپولوژي 3-7-6 به كار گرفته شد. مقاديرR2 آموزش (بيشتر از 99/0) و ارزيابي (بيشتر از 93/0) شبكه نشان موفقيت و قابليت اعتماد شبكه براي پيش¬بيني بود. ماتريس وزن¬هاي شبكه پس از تبديل به روابط خطي به ميكروكنترلر منتقل شدند. معني¬دار نبودن آزمون t براي مقايسه تعداد قطرات، قطر معادل قطرات، درصد پوشش اهداف مصنوعي، ضريب كيفيت سمپاشي و عامل گستردگي نسبي در دو روش تيمار متغير و مرسوم بيانگر يكنواختي كيفيت پاشش در كاربرد انتخابي بود. همچنين با به-كارگيري روش تيمار متغير، آزمايش¬ها كاهش مصرف محلول سم به ميزان متوسط 5/34 درصد (به ترتيب مقادير3/41، 6/25 و 5/36 درصد براي بخش¬هاي بالا، مياني و پايين) را نشان داد.

كيفيت سنجي فرآورده¬هاي كشاورزي و مواد خوراكي براي تضمين بهداشت و كيفيت تغديه انساني داراي اهميت ويژه¬اي است. از اين رو رعايت استانداردها و ايجاد و بكارگيري روش¬هاي سنجش كيفيت مواد، به ويژه انواع غير مخرب همواره مورد توجه پژوهشگران، توليدكنندگان يا صاحبان صنايع و مصرف كنندگان بوده است. در چند دهه اخير اين توجه به سوي استفاده از روش¬هاي بينايي، بويايي و چشايي رايانه¬اي معطوف گرديده است. با توجه به ارزش بالاي اقتصادي زعفران و وجود انواع تقلب در اين محصول، كيفيت سنجي رايانه¬اي اين محصول حائز اهميت مي¬باشد. اين اختراع اختصاص دارد به كاربرد سامانه¬ تركيبي ¬ماشين بينايي و ماشين بويايي به منظور ارزيابي كيفيت و تعيين مقدار مواد موثر رنگي و بويايي زعفران (كروسين و سافرانال). اجزاي اصلي سامانه ماشين بينايي شامل محفظه و دوربين تصوير برداري و براي سامانه ماشين بويايي شامل محفظه نمونه، سامانه گردش خودكار هوا، حسگرهاي گازي و به صورت مشترك براي هر دو سامانه، واحدهاي داده-برداري، تحليل داده¬ها والگوريتم¬هاي شناسايي و تشخيص الگو مي¬باشد. داده¬هاي حاصل از سنجش نمونه¬هاي زعفران توسط دو سامانه با استفاده از روش¬هاي داده كاوي و الگوريتم¬هاي شناسايي و تشخيص الگو پردازش مي¬شوند. بمنظور ارزيابي دستگاه طراحي شده، براي نمونه¬هاي شاهد نتايج سامانه تركيبي ماشين بينايي و ماشين بويايي با آزمايش¬هاي كروماتوگرافي و اسپكتروفوتومتري مقايسه و ارزيابي ¬شدند. نتايج نشان مي¬دهد كه خطاي تشخيص كمتر از 2 درصد است.

از مهم‌ترين مسائل مطرح در برداشت گياهان دارويي، برداشتي است كه منجر به حصول بهترين كيفيت ماده موثره اين دسته از گياهان شود. بر اساس نتايج اين پروژه برداشت دقيق گياهان دارويي مي‌تواند به افزايش كيفيت و خلوص ماده موثره انجاميده و عناصر سنگين موجود را كاهش دهد. بدليل آنكه برداشت اين نوع از گياهان همچنان در كشور به صورت دستي و يا با ماشين‌آلات اوليه و غيرتخصصي انجام مي‌شود، اختراع حاضر با مد نظر قرار دادن بالاترين قسمت گياه (سرشاخه)، و دادن دستورات لازم به عملگر سيستم كنترلي، ارتفاع شانه‌ برش را در بهترين نقطه تنظيم مي‌كند تا عمل برداشت به طور بهينه انجام شود.

به منظور كاهش مصرف سموم كشاورزي و از جمله كاهش مصرف علف كش ها كه سهم قابل توجهي از مصرف سموم كشاورزي را به خود اختاص داده است و نيز حفظ محيط زيست، به كارگيري فناوري هاي مرتبط با كشاورزي دقيق در كنترل مصرف چنين نهاده هايي ضروري است. لذا به كارگيري فناوري ميزان متغير (VRT) در طراحي و ساخت يك سامانه ي سمپاشي ميزان متغير كه علف كش را بر مبناي ويژگي هاي خاك اعمال مي كند از اهداف اصلي طراحي و ساخت اين سامانه مي باشد. به منظور اعمال علف كش به صورت ميزان متغير، ساختار يك سمپاش بوم دار پشت تراكتوري معمولي به يك سمپاش تزريق مستقيم (DI) تغيير يافت. در طراحي و ساخت اين سامانه از يك كنترل كننده ي منطقي برنامه پذيرPLC در ارتباط با يك گيرنده ي GPS همراه با برنامه هاي كنترلي استفاده شده است. بدين صورت كه از مزرعه مورد نظر يك نقشه ديجيتالي براساس بافت و ميزان ماده آلي خاك تهيه و سپس اين نقشه به عنوان ورودي مطلوب به كنترلگر سامانه شناسانده شد. سپس سامانه كنترلي سعي در تغير ميزان اعمال علف كش براساس نقشه تهيه شده مي كند. اين سامانه قادر است علف پيش رويشي سياتازين را براساس ميزان نياز هر نقطه از خاك مزرعه اعمال كند به گونه اي كه در هيچ نقطه اي از سطح مزرعه علف كشي بيش از نياز آن ناحيه و يا كمتر از نياز آن، اعمال نمي شود. اين سامانه قادر است مصرف علف كش هاي پيش رويشي را تا ميزان 30 درصد با توجه شرايط زراعي كشور كاهش دهد كه سهم قابل توجهي در كاهش مصرف اين نوع سموم و در نتيجه كاهش آلايندگي محيط زيست خواهد داشت.